科学家使用超多孔材料成功将CRISPR工具传递到癌细胞中

CRISPR/Cas9基因编辑工具已经显示出治疗多种疾病的前景，但首先将其送入细胞中可能是一个挑战。现在，澳大利亚的研究人员已经将该工具包装在被称为金属有机框架（MOFs）的多孔材料内，涂上绿茶化合物，并利用它来沉默前列腺癌细胞中的关键基因。

由于病毒可以自然地进入宿主细胞，因此它们经常被“劫持”，并使其携带医疗有效载荷进入特定的细胞类型中进行工作。对于CRISPR来说，一种被称为腺相关病毒（AAV）的灭活病毒是最常见的载体，已经在一些试验中使用。但AAV也有它的问题--它可能会引发有害的免疫反应，而且由于它是一种常见的病毒，许多患者已经对它有了一定的免疫力，从而使它无法达到目标。

非病毒递送系统可能是一种更安全的替代方案，此外，它们可以被设计成携带更大的有效载荷，并且在大量制造时更加简单和便宜。对于新的研究，RMIT大学和CSIRO的研究人员研究了金属有机框架在携带CRISPR进入癌细胞方面的效果。

金属有机框架是一种表面积极高的材料，就其尺寸而言--理论上，仅仅一茶匙的东西就有一个足球场的表面积。这使得它们非常适合捕捉分子，近年来金属有机框架已经被用作高效的海水淡化过滤器，或从空气中捕捉某些分子，如二氧化碳或饮用水。

药物输送是金属有机框架具有潜力的另一个途径，之前的研究表明，它们可以帮助布洛芬更快地缓解疼痛，并持续更长时间。对于新的研究，该团队将金属有机框架加载到CRISPR/Cas9的质粒形式，并将它们引入到前列腺癌细胞的培养中。

CRISPR的这种变体不是切割DNA，而是设计成沉默RPSA基因，该基因编码一种名为LAM67R的蛋白质。这种蛋白的过量表达与癌症扩散和发展新的血管以更好地维持其细胞有关，而沉默它已被证明会诱导细胞死亡。

研究团队发现，携带CRISPR的金属有机框架能够有效地进入前列腺癌细胞，并开始杀死它们。细胞的存活率从治疗后24小时的72%，下降到96小时时只有34%。有趣的是，当涂上EGCG（一种在绿茶中发现的化学物质）时，该方法更加有效。

“我们发现，与未加涂层的金属有机框架相比，加上EGCG涂层的金属有机框架的细胞吸收率增加了23%以上，”该研究的共同作者Arpita Poddar说。

这项研究还处于早期阶段。到目前为止，该技术只在细胞培养物中进行了测试，所以不能保证它在动物身上也能发挥作用，更不用说人类了。还需要做进一步的工作，该团队还计划研究该方法如何针对其他疾病。

该研究发表在《ChemComm》杂志上。